[发明专利]用于纤维增强环氧树脂复合材料的中涂漆及其制备方法

说明书

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种用于纤维增强环氧树脂复合材料的中涂漆及其制备方法。本发明中涂漆由改性聚氨酯分散体、流平剂、分散剂BYK‑190、消泡剂、pH值调节剂、成膜助剂、助溶剂、钛白粉、滑石粉、硫酸钡、导电炭黑、导电云母、非离子缔合型增稠剂、碱溶胀增稠剂为和去离子水组成。本发明水性中涂漆对水性底漆的润湿性好和附着力强，可在复杂形状的工件表面厚涂而不流挂，形成的漆膜表面状态平整且具有良好的填充性、耐水性和打磨性。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种用于纤维增强环氧树脂复合材料的中涂漆及其制备方法。

背景技术

复合材料是近几十年发展起来的一种新型工程材料，具有比强度大、比刚度大、相对密度小的优点，尤其是以环氧树脂为基体的玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料等在摩托车头盔、飞行器壳体、风电叶片等领域得到广泛应用。

但是复合材料在自然界中会受到空气中的潮湿气体、盐雾、雨淋和日晒等因素的综合作用，使其产生老化现象，以致其外观和力学性能均会劣化。因此，在复合材料表面涂覆涂层就显得非常重要。纤维增强环氧树脂复合材料基材一般采用三层涂装系统，即底漆、中涂漆和面漆。中涂漆的作用为遮盖基材表面缺陷、提高涂层的抗冲击力学性能，找平基面并提供较为致密的表面以提高面漆的附着力和光泽。

目前广泛应用的中涂漆大多为溶剂型产品，近年来由于国家环保政策和对有机挥发物(VOC)的排放控制越来越严，溶剂型涂料已经在向环保水性涂料快速转换。目前很多企业使用的水性中涂漆存在与底漆附着力差、润湿不良、干燥慢、耐水和丰满度差、施工易流挂等系列问题。目前纤维增强环氧树脂复合材料壳体和大型工件一般涂装完成后闪干5～8min，即在50～65℃下进行低温烘烤或常温干燥。但是如果盲目地提高干燥速度，水性涂料在烘烤时就极易产生痱子和暗泡等缺陷；而且由于水性涂料施工固含比溶剂型涂料一般低40～50％，通过涂装厚度提高遮盖磨痕和底材缺陷会出现流挂的弊病。目前现有的水性涂料一次性厚涂超过45μm就出现严重流挂，不能满足其涂装要求。

专利文献CN106987201A公开了一种水性聚氨酯中涂漆，其包含水性羟基丙烯酸分散体(拜耳公司的XP2470)、阴离子聚丙烯酸分散体(拜耳公司的XP2457)、水性脂肪族异氰酸酯(拜耳公司的XP2655)、碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、金红石型钛白粉、炭黑、湿润剂(选自TEGO755、TEGO760、TEGO270和TEGO280)、消泡剂、成膜助剂(醇酯-12)、流平剂(BYK-333)、增稠剂(选自疏水改性聚氨酯RM-8W、非离子型聚氨酯105A)、助溶剂(选自乙二醇、丙二醇和丙二醇甲醚醋酸酯)和水。该水性聚氨酯中涂漆湿膜厚度达85μm以上无流挂，从而使其与底漆和面漆的层间附着力更佳，但是该中涂漆包含多种树脂，配方复杂，同时其涂膜性能还有待提高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题(如水性中涂料与底漆的附着力差、润湿不良、干燥慢、耐水和丰满度差、施工易流挂等)，本发明提供了一种用于纤维增强环氧树脂复合材料的中涂漆，该水性中涂漆对水性底漆的润湿性好和附着力强，可在复杂形状的工件表面厚涂而不流挂，干燥速度快，形成的漆膜表面状态平整且具有良好的耐水性和打磨性。

本发明提供的用于纤维增强环氧树脂复合材料的中涂漆，由如下重量百分比计的原料配制而成：改性聚氨酯分散体40～45％、流平剂0.3～0.4％、分散剂BYK-1903.0～4.0％、消泡剂0.2～0.3％、pH值调节剂0.6～0.8％、成膜助剂1.5～2.0％、助溶剂4～6％、钛白粉12～16％、滑石粉4～6％、硫酸钡4～6％、导电炭黑0.8～1.0％、导电云母4～6％、非离子缔合型增稠剂0.5～1％、碱溶胀增稠剂为1～2％，去离子水补足100％。

优选地，所述改性聚氨酯分散体的固含量为44～50％，平均粒径为60～80nm，平均分子量为12～15万，触变指数为2.6～2.8。更优选地，所述改性聚氨酯分散体为阴离子型脂肪族水性聚氨酯分散体Adwel 1865，其品牌为万华，型号为Adwel 1865。